As manifestações clínicas da fluorose dentária são caracterizadas por placas calcárias a acastanhadas no esmalte que irrompeu durante o mesmo período e, em casos graves, existe também um defeito parenquimatoso no esmalte. Clinicamente, é frequentemente classificada como calcária (ligeira), manchada (moderada) e defeituosa (grave), de acordo com o seu grau ligeiro, moderado e grave. Em 1931, Churchill afirmou pela primeira vez que o elevado teor de flúor na água é a causa desta doença. No mesmo ano, Smith utilizou o flúor em experiências com ratos, provando que um teor excessivo de flúor pode produzir esta doença. Acredita-se geralmente que 1ppm (1mg/L) de flúor na água é adequado, e esta concentração pode prevenir eficazmente as cáries e não causa fluorose dentária. No entanto, factores individuais e outras condições de vida podem fazer a diferença na perceção do flúor. A água potável é uma das maiores fontes de ingestão de flúor, e a ingestão de flúor na água é determinada pela idade da pessoa, condições climáticas e hábitos alimentares. A concentração óptima de fluoreto na água depende da temperatura média anual máxima da área local, que é de 0,7~1,2ppm nos Estados Unidos e 0,7ppm em Guangzhou; o nosso país é uma área vasta e a diferença de temperatura entre o norte e o sul é muito grande, pelo que não pode haver apenas uma concentração adequada. Por conseguinte, a nossa atual concentração de fluoreto padrão de qualidade da água de 0,5-1ppm deve ser adequada. A absorção de fluoreto nos alimentos depende da solubilidade do fluoreto inorgânico nos alimentos e do teor de cálcio. Se forem adicionados compostos de cálcio, a absorção de fluoreto é significativamente reduzida. Experiências com animais confirmaram que quantidades adequadas de vitaminas A e D e quantidades apropriadas de cálcio e fósforo podem reduzir os danos causados pelo flúor no organismo. Isto mostra que o elevado teor de flúor não é a única causa da fluorose dentária, porque nem toda a gente em áreas com um teor ligeiramente mais elevado de flúor na água sofre da doença. Além disso, a ocorrência de fluorose dentária depende da quantidade de flúor que entra no corpo. O flúor danifica principalmente as células de esmalte do germe do dente durante o desenvolvimento do esmalte, pelo que a fluorose dentária só pode ocorrer se entrar demasiado flúor no corpo durante o período de mineralização do desenvolvimento do dente. Se antes dos 6, 7 anos de idade, a vida a longo prazo no teor de flúor da água potável de áreas altamente endémicas, mesmo que mais tarde se mude para outros locais, mas também não pode evitar a erupção posterior de dentes permanentes envolvidos; pelo contrário, como 7 anos de idade antes de se mudar para uma área com alto teor de flúor, não há fluorose dentária. A fosfatase alcalina pode hidrolisar uma variedade de fosfolípidos, fornecendo fósforo inorgânico suficiente no metabolismo dos ossos e dos dentes como matéria-prima para a formação de sal ósseo. Quando as concentrações de fluoreto aumentam, a atividade da fosfatase alcalina pode ser inibida, resultando em distúrbios esqueléticos como hipoplasia do esmalte, submineralização e osso quebradiço. O resultado é uma mineralização deficiente da matriz intercolunar e uma hipermineralização das colunas de esmalte. Esta situação é mais acentuada no esmalte superficial; o esmalte superficial contém cerca de 10 vezes mais flúor do que o esmalte profundo. Por conseguinte, o esmalte superficial na fluorose dentária é poroso e absorve facilmente pigmentos estranhos, como o manganês e os compostos de ferro, para produzir fluorose. A quantidade de microporosidade na fluorose dentária grave pode ser tão elevada como 10 a 25 por cento, localizada entre as colunas de esmalte e distribuída ao longo das linhas transversais. Se o volume ocupado por esta porosidade for grande, a superfície do esmalte colapsa, formando uma hipoplasia do esmalte semelhante a uma fossa.